变压器工作原理PPT
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变压器基本原理与结构(图文并茂)PPT幻灯片课件
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变压器的变压原理
（1）电动势关系 由于电磁感应现象，原、副线圈中具有相同
的t．根据电磁感应定律有：
E1
n1
t
、E2
n2
t
所以， E1 n1 E2 n2
21
（2）电压关系
如果不计原、副线圈的电阻，则有 ：
U1 E1、U 2 E2 所以： U1 n1
铁心和绕组是变压器的主要部件，称为 器身，如图 ，器身放在油箱内部。
3
• 变压器是通过电磁感应实现两个电路之 间能量的，因此它必须具有电路和磁路 两个基本部分。
• 作为电路的是两个或几个匝数不同且彼 此绝缘的绕组，作为磁路的是一个闭合 铁心。
4
一、变压器的结构
变压器是 由套在闭合 铁心上的原、 副两线圈组 成．
13
分接开关
• 变压器常用改变绕组匝数的方法来调压。一般 从变压器的高压绕组引出若干抽头，称为分接 头，用以切换分接头的装置叫分接开关。分接 开关分为无载调压和有载调压两种，前者必须 在变压器停电的情况下切换；后者可以在变压 器带负载情况下进行切换。分接开关安装在油 箱内，其控制箱在油箱外，有载调压分接开关 内的变压器油是完全独立的，它也有配套的配在变压器油箱壁上，对于强迫 油循环风冷变压器，电动泵从油箱顶部 抽出热油送入散热器管簇中，这些管簇 的外表受到来自风扇的冷空气吹拂，使 热量散失到空气中去，经过冷却后的油 从变压器油箱底部重新回到变压器油箱 内。无论电动泵装在冷却器上部还是下 部，其作用是一样的。
12
绝缘套管
5
铁心（磁路部分）
• 铁心的材料
为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、 涡流损耗，铁心一般采用高磁导率的铁磁材料— 0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。变压器用的硅钢 片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆， 这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。
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变压器的变压原理
（1）电动势关系 由于电磁感应现象，原、副线圈中具有相同
的t．根据电磁感应定律有：
E1
n1
t
、E2
n2
t
所以， E1 n1 E2 n2
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（2）电压关系
如果不计原、副线圈的电阻，则有 ：
U1 E1、U 2 E2 所以： U1 n1
铁心和绕组是变压器的主要部件，称为 器身，如图 ，器身放在油箱内部。
3
• 变压器是通过电磁感应实现两个电路之 间能量的，因此它必须具有电路和磁路 两个基本部分。
• 作为电路的是两个或几个匝数不同且彼 此绝缘的绕组，作为磁路的是一个闭合 铁心。
4
一、变压器的结构
变压器是 由套在闭合 铁心上的原、 副两线圈组 成．
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分接开关
• 变压器常用改变绕组匝数的方法来调压。一般 从变压器的高压绕组引出若干抽头，称为分接 头，用以切换分接头的装置叫分接开关。分接 开关分为无载调压和有载调压两种，前者必须 在变压器停电的情况下切换；后者可以在变压 器带负载情况下进行切换。分接开关安装在油 箱内，其控制箱在油箱外，有载调压分接开关 内的变压器油是完全独立的，它也有配套的配在变压器油箱壁上，对于强迫 油循环风冷变压器，电动泵从油箱顶部 抽出热油送入散热器管簇中，这些管簇 的外表受到来自风扇的冷空气吹拂，使 热量散失到空气中去，经过冷却后的油 从变压器油箱底部重新回到变压器油箱 内。无论电动泵装在冷却器上部还是下 部，其作用是一样的。
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绝缘套管
5
铁心（磁路部分）
• 铁心的材料
为了提高磁路的导磁性能，减小铁心中的磁滞、 涡流损耗，铁心一般采用高磁导率的铁磁材料— 0.35～0.5mm厚的硅钢片叠成。变压器用的硅钢 片其含硅量比较高。硅钢片的两面均涂以绝缘漆， 这样可使叠装在一起的硅钢片相互之间绝缘。
变压器的基本工作原理和结构PPT课件
U1N—是指规定加到一次侧的电压， U2N—变压器一次侧加额定电压，二次侧空载时的二
次端电压。 对三相变压器，铭牌上的额定电压指线电压 额定电流(IN)——指变压器在额定容量下，允许长期通
过的电流，三相变压器指的是线电流值。单位用A或kA。 额定频率〔HZ)—电力变压器的额定频率是50Hz 效率、温升
图3.1.8 壳式变压器的结构示意图
※ 芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图
绕组同芯套装在变压器铁心柱上，低 压绕组在内层，高压绕组套装在低压 绕组外层，以便于绝缘。
图3.1.9 芯式变压器的铁芯和绕组的装配示意图
● 绕组的根本型式——同心式
※ 同芯式——铁芯式变压 器常用。高压绕组和低压 绕组均做成圆筒形，然后 同芯地套在铁芯柱上 ，为
平安气道——〔防爆筒〕如果是严重事故，变压器油大量 汽化，油气冲破平安气道管口的密封玻璃，冲出变压器油 箱，防止油箱爆裂。
吸湿器—— 〔呼吸器〕内装硅胶〔活性氧休铝〕，用以吸 收进入储油柜中空气的水分
净油器——过滤油中杂质，改善变压器油的性能
3.1.3 变压器的型号与额定值
一、变压器型号
型号——可反映出变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方 式等内容
变压器运行时产生热量，使变 压器油膨胀，储油柜中变压器 油上升，温度低时下降。
储油柜使变压器油与空气接触 面较少， 减缓了变压器油的氧
当变压器出现故障时，产生的 热量使变压器油汽化，气体继 电器动作，发出报警信号或切 断图电源。
气 体 继 电 器
化过程及吸收空气中的水分的 如果事故严重，变压器油大量
〔一〕电力变压器
配电变压器
升压变压器
降压变压器
电力变压器的类别——用途分
(二) 特种变压器
次端电压。 对三相变压器，铭牌上的额定电压指线电压 额定电流(IN)——指变压器在额定容量下，允许长期通
过的电流，三相变压器指的是线电流值。单位用A或kA。 额定频率〔HZ)—电力变压器的额定频率是50Hz 效率、温升
图3.1.8 壳式变压器的结构示意图
※ 芯式变压器绕组和铁芯的装配示意图
绕组同芯套装在变压器铁心柱上，低 压绕组在内层，高压绕组套装在低压 绕组外层，以便于绝缘。
图3.1.9 芯式变压器的铁芯和绕组的装配示意图
● 绕组的根本型式——同心式
※ 同芯式——铁芯式变压 器常用。高压绕组和低压 绕组均做成圆筒形，然后 同芯地套在铁芯柱上 ，为
平安气道——〔防爆筒〕如果是严重事故，变压器油大量 汽化，油气冲破平安气道管口的密封玻璃，冲出变压器油 箱，防止油箱爆裂。
吸湿器—— 〔呼吸器〕内装硅胶〔活性氧休铝〕，用以吸 收进入储油柜中空气的水分
净油器——过滤油中杂质，改善变压器油的性能
3.1.3 变压器的型号与额定值
一、变压器型号
型号——可反映出变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方 式等内容
变压器运行时产生热量，使变 压器油膨胀，储油柜中变压器 油上升，温度低时下降。
储油柜使变压器油与空气接触 面较少， 减缓了变压器油的氧
当变压器出现故障时，产生的 热量使变压器油汽化，气体继 电器动作，发出报警信号或切 断图电源。
气 体 继 电 器
化过程及吸收空气中的水分的 如果事故严重，变压器油大量
〔一〕电力变压器
配电变压器
升压变压器
降压变压器
电力变压器的类别——用途分
(二) 特种变压器
变压器ppt课件
将线圈的高、低压引线引到箱外，是引线对地的绝缘，担负着
固定的作用。
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此外，还有储油柜、吸湿器、安全气道、净油器和气体继电器。
(1)铁心——变压器中主要的磁路部 分，分为铁心柱与铁轭两部分。
三相芯式变压器
1—铁心柱 2—铁轭 3—高压线圈 4—低压线圈
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单相芯式变压器
1—铁心柱 2—铁轭 3—高压线圈 4—低压线圈6
❖ 油浸电力变压器的安装应略倾斜1%--1.5%的 坡度（油枕一方略高），以便油箱内产生的 气体能顺利进入气体继电器。
❖ 变压器油量超过600kg时应设专门的贮油坑， 坑内应能容纳100%的油，坑内铺以25cm以上 的鹅卵石，一旦起火，可将油放入坑内并能 将油排放致安全处，防止爆炸和扩散。
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室内变压器的安装
❖ 配电变压器的低压绕组中性点、外壳及避雷 器三者公用接地必须完好。
❖ 电气连线连接完好，铜、铝导体连接采用铜 铝过渡线夹或线鼻子。
❖ 低压出线母线支架高度不应小于2.3m.
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3.9.2 室外变压器的安装
❖ 室外变压器的安装有地上安装、台上安装、柱上安 装三种方式。容量在315kVA以上的不宜柱上安装。
❖ 室内安装的有关要求也适用室外安装。
❖ 高低压过引线已采用绝缘导线。
❖ 柱上安装的变压器距地面高度不应小于2.5m；裸导 体距地面高度不应小于3.5m。
❖ 变压器台高度不应低于0.5m,围栏高度不应低于 1.7m，且有“止步，高压危险！”警示标志。
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3.10.1 变压器的运行
❖ 1、变压器运行中的巡视检查
❖ (4)应检查套管是否清洁，有无裂纹和放电痕迹， 冷却装置应正常等。
变压器PPT课件
单相： SN U1N I1N U 2N I2N
三相： SN 3U1N I1N 3U2N I2N
§1－2 变压器的工作原理
几个概念：
空载电流—二次侧开路时的一
i1
次侧电流．
E
主磁通Ф－同时与一次侧和二 ~
次侧绕组匝链的磁通，经过铁芯
（磁阻较小,非线性,大部分）闭合
i2
e2
漏磁通－经过空气（磁阻较大,
i1 E
~
i2
e2
U1
I1
I1N1
U 2
I2 I2 N2
1
e1
e1
e2
2
e2
§1－2 变压器的工作原理
一次侧主电势
设 m sin t
e1
即
N1
d dt
i1
•
m0
——铁心中磁通的最大值；
m
~
e1
N1
d dt
(m
sin t)
N1m
cost
N1 m sin(t 90) E1m sin(t 90)
§1－2 变压器的工作原理
一次侧漏电势
e1
N1
d1 dt
E1 4.44 fN 11
漏磁通－经过空气闭合, 线性
N Li
i1
i2
~
•
•
E1 jN1
e2
e1
N1
d1 dt
LI
L1
di1 dt
d
L1 dt
2I1 sin(t 1)
2I1L1 cos(t 1)
•
I1
滞后于
•
U1
§2－1 变压器空载运行
空载运行的等效电路和相量图
根据相量形式的电压平衡式，
三相： SN 3U1N I1N 3U2N I2N
§1－2 变压器的工作原理
几个概念：
空载电流—二次侧开路时的一
i1
次侧电流．
E
主磁通Ф－同时与一次侧和二 ~
次侧绕组匝链的磁通，经过铁芯
（磁阻较小,非线性,大部分）闭合
i2
e2
漏磁通－经过空气（磁阻较大,
i1 E
~
i2
e2
U1
I1
I1N1
U 2
I2 I2 N2
1
e1
e1
e2
2
e2
§1－2 变压器的工作原理
一次侧主电势
设 m sin t
e1
即
N1
d dt
i1
•
m0
——铁心中磁通的最大值；
m
~
e1
N1
d dt
(m
sin t)
N1m
cost
N1 m sin(t 90) E1m sin(t 90)
§1－2 变压器的工作原理
一次侧漏电势
e1
N1
d1 dt
E1 4.44 fN 11
漏磁通－经过空气闭合, 线性
N Li
i1
i2
~
•
•
E1 jN1
e2
e1
N1
d1 dt
LI
L1
di1 dt
d
L1 dt
2I1 sin(t 1)
2I1L1 cos(t 1)
•
I1
滞后于
•
U1
§2－1 变压器空载运行
空载运行的等效电路和相量图
根据相量形式的电压平衡式，
变压器的基础知识ppt课件
负载电流与电压变化
01
分析变压器在不同负载下，一次侧和二次侧电流、电压的变化
规律。
阻抗电压
02
阐述阻抗电压的概念、计算方法及其在变压器并联运行中的应
用。
负载损耗
03
分析负载损耗的组成及影响因素，包括绕组电阻损耗、附加损
耗等，并提出降低负载损耗的措施。
短路阻抗和电压调整率计算
短路阻抗计算
阐述短路阻抗的定义、计算方法及其在变压器设计和运行中的重 要性。
故障诊断与分析
检修人员到达现场后，进行故 障诊断，分析故障原因。
故障处理与修复
根据故障原因，制定处理方案 并进行修复。修复完成后，进 行必要的试验验证修复效果。
故障记录与总结
对故障处理过程进行详细记录， 总结经验教训，防止类似故障
再次发生。
05
变压器选型与安装注意事 项
选型依据和原则阐述
负载需求
常见类型及其特点
油浸式变压器
具有散热好、容量大、成本低等特点， 但需要定期维护和检查油位。
干式变压器
具有无油、无火灾、无污染等优点，但 散热条件相对较差，容量较小。
自耦变压器
具有体积小、重量轻、效率高等特点， 但原副边有直接电联系，不能用于安全 隔离。
隔离变压器
主要用于安全隔离和电压匹配，原副边 无直接电联系，具有较高的安全性。
未来发展趋势预测
数字化和智能化
变压器将更加数字化和智能化，实现更高效、更可靠的运 行。
绿色环保
环保型变压器将成为未来主流，推动行业向绿色、低碳方 向发展。
多元化应用
变压器将不仅应用于电力系统，还将拓展到轨道交通、新 能源等领域。
THANKS
《变压器》ppt教学课件
环保化
随着环保意识的提高，对电力设 备的环保性能要求也越来越高。 变压器作为电力系统的核心设备， 其环保性能的提升也是未来的重
要发展趋势。
新材料应用
高导磁料
绝缘材料
高导磁材料可以提高变压器的磁性能， 减小变压器的体积和重量，提高其能 效。
新型绝缘材料可以提高变压器的绝缘 性能和耐热性能，从而提高变压器的 安全性和寿命。
如绕组、铁芯、变压器油等部件出现故障， 应根据具体情况进行修复或更换。
及时处理异常情况
如发现变压器存在异常现象，应及时进行处 理，防止故障扩大。
加强维护和保养
定期对变压器进行维护和保养，保持其良好 的运行状态。
提高运行管理水平
加强变压器的运行管理，合理配置保护装置， 提高变压器的安全性和稳定性。
06
03
变压器工作特性
电压变换特性
总结词
描述变压器如何通过电磁感应原理实现电压的升高或降低。
详细描述
变压器通过一次侧和二次侧的线圈之间的电磁感应原理，实现电压的升高或降低 。当变压器的一次侧线圈输入交流电时，产生变化的磁场，该磁场在二次侧线圈 中感应出相应的电压，从而实现电压的变换。
电流变换特性
总结词
《变压器》教学课件
目录
• 变压器概述 • 变压器组成结构 • 变压器工作特性 • 变压器运行与维护 • 变压器故障与处理 • 变压器发展趋势与新技术应用
01
变压器概述
变压器定义
变压器定义
变压器是一种利用电磁感应原理改变交流电压的设备，主要由初级和次级线圈 以及铁芯组成。
变压器在电力系统中的作用
铁芯的作用
铁芯在变压器中起到导磁 的作用，将一次侧和二次 侧的磁场联系起来，实现 能量的传输。
变压器培训ppt课件完整版
合理分配负载，避免变压器长时间过载运行。
加强通风散热
定期检查紧固件
确保变压器周围通风良好，防止因散热不良 导致温度升高。
定期检查变压器紧固件是否松动，及时紧固。
故障诊断方法分享
电气试验法 通过测量变压器的绝缘电阻、介质损耗 等电气参数，判断变压器是否存在故障。
红外诊断法 利用红外测温仪对变压器进行测温， 根据温度分布情况判断变压器是否存
变压器培训ppt课件完整版
contents
目录
• 变压器基本概念与原理 • 变压器绕组与铁芯设计 • 变压器油浸式与干式类型对比 • 变压器安装调试与验收流程 • 变压器运行维护与故障处理 • 变压器保护配置及自动化改造
01
变压器基本概念与原理
变压器定义及作用
变压器定义
变压器是一种利用电磁感应原理改 变交流电压大小的电气设备。
ABCD
案例二
变压器绕组绝缘损坏导致故障。分析原因及处理 方法，并总结预防措施。
案例四
变压器内部放电导致故障。分析原因及处理方法， 并介绍超声波检测在故障诊断中的应用。
06
变压器保护配置及自动化改造
保护装置类型和功能描述
差动保护
反映变压器绕组和引出线的相 间短路故障，是变压器的主保 护。
过电流保护
性能指标
包括效率、电压调整率、绝缘电阻、温升等，这些指标用于评估变压器的运行性能 和安全性。
02
变压器绕组与铁芯设计
绕组类型选择及布局规划
01
02
03
绕组类型
根据变压器容量、电压等 级和绝缘要求选择合适的 绕组类型，如层式绕组、 饼式绕组等。
绕组布局
合理规划绕组布局，确保 电气间隙和爬电距离满足 要求，同时优化绕组结构 以降低损耗和温升。
变压器(高中物理教学课件)完整版
典型例题
例3.如图所示，P是电压互感器，Q是电流互感器，
如果两个互感器的变压比和变流比都是50，电压
表的示数为220V，电流表的示数为3A，则输电线
路中的电压和电流分别是( A )
A．11000V，150A
B．1100V，15A
C．4.4V，16.7A
D．4.4V，0.06A
典型例题
例4.如图所示为一理想变压器，其原、副线圈匝
五.变压器的等效电路
1.等效电阻法 理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2原、副线圈 的电压分别为U1、U2， 副线圈负载电阻为 R， 等效电路如图所示，
求 R等效。
法一：U1 U2
n1 n2
U2
n2 n1
U1
左图：P
U
2 2
R
n2 2U12 n12 R
右图：P'
U12 R等效
P
n2 2U12 n12 R
1.变压比：U1 n1 或者U1 U2
U 2 n2
n1 n2
2.功率关系：因没有能量损失
P1 P2 U1I1 U 2I2
3.变流比：由功率关系U1I1
U2I2
I1 I2
U2 U1
I1 I2
n2 n1
或者n1I1
n2I2
4.频率关系：原副线圈频率不变
f1 f2
二.理想变压器变压规律
注意： ①若n1<n2，则U1<U2，这种变压器叫升压变压器 ②若n1>n2，则U1>U2，这种变压器叫降压变压器 ③原副线圈电压比与匝数比成—— 正比 ④原副线圈电流比与匝数比成—— 反比 ⑤原线圈电压与副线圈电压成—— 正比 ⑥原线圈电流与副线圈电流成—— 正比 ⑦变压器电压、频率由输入端决定 ⑧变压器电流、功率由输出端决定
2024版年度《变压器》PPT课件
《变压器》PPT课件$number{01}目录•变压器基本概念与原理•变压器主要参数与性能指标•变压器运行特性分析•变压器选型、安装与调试技巧•变压器故障诊断与处理方法•变压器发展趋势及智能化技术应用01变压器基本概念与原理变压器定义及作用定义变压器是一种利用电磁感应原理来改变交流电压大小的电气设备。
作用在电力系统中，变压器起着升降电压、匹配阻抗、安全隔离等作用，是实现电能传输和分配的重要设备。
铁芯绕组油箱及冷却装置绝缘材料及附件变压器结构组成油箱用于容纳变压器油和散热，冷却装置则用于将变压器产生的热量散发出去。
用于保证变压器内部各部件之间的绝缘性能，以及提供必要的机械支撑和保护。
构成变压器的磁路部分，采用高导磁率的硅钢片叠成，以降低磁阻和铁损。
构成变压器的电路部分，分为高压绕组和低压绕组，分别绕在铁芯的两侧。
工作原理与电磁感应现象工作原理基于法拉第电磁感应定律，通过改变变压器原边和副边的匝数比，实现电压的变换。
电磁感应现象当变压器原边绕组接通交流电源时，会在铁芯中产生交变磁通，从而在副边绕组中感应出电动势，进而实现电能的传输和转换。
变压器分类及应用领域分类按用途可分为电力变压器、仪用变压器、试验变压器等；按相数可分为单相变压器和三相变压器；按绕组数可分为双绕组变压器和三绕组变压器等。
应用领域广泛应用于电力系统、工矿企业、交通运输、邮电通信等领域，是实现电能传输、分配和转换的重要设备。
02变压器主要参数与性能指标123额定电压、电流及容量参数额定容量指变压器在额定工作条件下的输出功率，以千伏安(kVA)为单位，表示变压器传输电能的能力。
额定电压指变压器在额定工作条件下，原边和副边应承受的电压值，分为高压侧额定电压和低压侧额定电压。
额定电流在额定容量和允许温升条件下，原边和副边允许长期通过的电流值，分为高压侧额定电流和低压侧额定电流。
短路阻抗与空载损耗指标短路阻抗也称阻抗电压，将变压器二次绕组短路，使一次绕组电压慢慢加大，当二次绕组的短路电流达到额定值时，一次绕组所施加的电压与额定电压的比值百分数，即短路阻抗。
变压器的工作原理(变压器工作)ppt模版课件
（1） 若将负载与信号源直接相连, 如图 2- 40（ａ） 所示,
（2） 若要信号源输给负载旳功率到达最大, 负载 电阻应等于信号源内阻。 今用变压器进行阻抗变换, 则变压器旳匝数比应选多少？阻抗变换后信号源旳输
R0
R0
＋
RL
＋
N1
N2
RL
E
E
－
－
( a ) LC串联电 路
( b ) LC并联电 路
.
.
I 1 N1 I10 N1
因为变压器空载电流很小, 一般只有额定电流旳百分
之几,
所以当变压器额定运营时,
.
I1
N1
可忽视不计。
则
有
.
.
I1 N1 I 2 N2
。
可见变压器负载运营时, 原、 副绕组产生旳磁动势方
向相反, 即副边电流Ｉ２对原边电流Ｉ１产生旳磁通有去 磁作用。 所以, 当负载阻抗减小, 副边电流Ｉ２增大时, 铁 心中旳磁通Φm将减小, 原边电流Ｉ１必然增长, 以保持磁
通Φm基本不变, 所以副边电流变化时, 原边电流也会相应 地变化。原、副边电流有效值旳关系为
I1 N2 1 I2 N1 K
(2.37)
由式（2.37）可见, 当变压器额定运营时, 原、 副边旳 电流之比近似等于其匝数之比旳倒数。若变化原、 副绕组 旳匝数, 就能够变化原、 副绕组电流旳比值, 这就是变压器 旳电流变换作用。
3） 阻抗变换
变压器除了具有变压和变流旳作用外, 还有变换阻抗
旳作用。 如图 2 - 39所示, 变压器原边接电源Ｕ1, 副边接
负载阻抗|ZL|, 对于电源来说, 图中虚线框内旳电路可用另 一种阻抗|Z/L|来等效。所谓等效, 就是它们从电源吸收旳 电流和功率相等。当忽视变压器旳漏磁和损耗时, 等效阻
（2） 若要信号源输给负载旳功率到达最大, 负载 电阻应等于信号源内阻。 今用变压器进行阻抗变换, 则变压器旳匝数比应选多少？阻抗变换后信号源旳输
R0
R0
＋
RL
＋
N1
N2
RL
E
E
－
－
( a ) LC串联电 路
( b ) LC并联电 路
.
.
I 1 N1 I10 N1
因为变压器空载电流很小, 一般只有额定电流旳百分
之几,
所以当变压器额定运营时,
.
I1
N1
可忽视不计。
则
有
.
.
I1 N1 I 2 N2
。
可见变压器负载运营时, 原、 副绕组产生旳磁动势方
向相反, 即副边电流Ｉ２对原边电流Ｉ１产生旳磁通有去 磁作用。 所以, 当负载阻抗减小, 副边电流Ｉ２增大时, 铁 心中旳磁通Φm将减小, 原边电流Ｉ１必然增长, 以保持磁
通Φm基本不变, 所以副边电流变化时, 原边电流也会相应 地变化。原、副边电流有效值旳关系为
I1 N2 1 I2 N1 K
(2.37)
由式（2.37）可见, 当变压器额定运营时, 原、 副边旳 电流之比近似等于其匝数之比旳倒数。若变化原、 副绕组 旳匝数, 就能够变化原、 副绕组电流旳比值, 这就是变压器 旳电流变换作用。
3） 阻抗变换
变压器除了具有变压和变流旳作用外, 还有变换阻抗
旳作用。 如图 2 - 39所示, 变压器原边接电源Ｕ1, 副边接
负载阻抗|ZL|, 对于电源来说, 图中虚线框内旳电路可用另 一种阻抗|Z/L|来等效。所谓等效, 就是它们从电源吸收旳 电流和功率相等。当忽视变压器旳漏磁和损耗时, 等效阻
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变压器的一次绕组（一次绕组）与交流电源接通后， 经绕组内流过交变电流产生磁动势 ，在这个磁动势作 用下，铁芯中便有交变磁通 ，即一次绕组从电源吸取 电能转变为磁能， 在铁芯中同时交（环）链原、副边 绕组（二次绕组），由于电磁感应作用，分别在原、二 次绕组产生频率相同的感应电动势。如果此时二次绕组 接通负载，在二次绕组感应电动势作用下，便有电流流 过负载，铁芯中的磁能又转换为电能。这就是变压器利 用电磁感应原理将电源的电能传递到负载中的工作原理。
变压器一次侧为额定电压时，其二次侧电压随着负载电 流的大小和功率因素的高低而变化。
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二.变压器的空载特性
变压器一次绕组接电 源，二次绕组开路，负 载电流为零，这种情况 即为变压器的空载运行。 N1和N2为一、二次绕组06.2020
7
主磁通与漏磁通的区别
电力变压器的工作原理
一、变压器基本原理 二、变压器空载特性 三、变压器负载特性 四、电力变压器的型号 五、三相变压器
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变压器发展史
1884年匈牙利人制造出世界第一台变压器。（闭合铁心式） 1917年我国上海华生电器制造厂生产出我国第一台变压器
1953年我国沈阳变压器厂制造出第一台仿苏13500/110单相变压器。 1954年我国沈阳变压器厂制造出第一台单相规格20000/154变压器。 1958年8月我国沈阳变压器厂制造出第一台单相仿苏40000/220变
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i0
i0
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空载损耗
变压器空载时一次侧从电源吸收少量的有功功率P0 ，供给铁心损耗PFe和绕组损耗IR由于I和R均很小， 所以即空载损耗近似为铁心损耗
对于已制成变压器，铁损与磁通密度幅值的平方成正比，与 电流频率的1.3次方成正比，即
空载损耗约占额定容量的0.1%-1%，而且随变压器容量的
忽略很小的漏阻抗压降，并写成有效值形式，有
U1≈E1=4.44fN1Φm
则
Φm4.44E1fN1
U1 4.44fN1
可见，影响主磁通大小的因素有电源电压和频率，以及一
次线圈的匝数。
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(2)二次侧电动势平衡方程
U2=E2
2、变比
定义
kE1 N1 U1 U1N E2 N2 U20 U2N
压器。 1960年3月我国沈阳变压器厂制造出第一台330kV变压器。 1979年12月我国沈阳变压器厂制造出第一台单相500kV型号DFPS-
250000/500变压器。 2005年4月2日保定天威通过750kV型号ODFPS-500000/750变压器
试验。 2009年1月6日特变电工沈阳变压器公司生产的1000kV型号ODFS-
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I0
%
I0 IN
100%
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3、空载电流波形
由于磁路饱和，空载电流 与由它产生的主磁通呈非 线性关系。
t 当磁通按正弦规律变化时，
空载电流呈尖顶波形。
当空载电流按正弦规律变 化时，主磁通呈尖顶波形。
3 21
1 2 3
实际空载电流为非正弦波，但为了分 析、计算和测量的方便，在相量图和 计算式中常用正弦的电流代替实际的 空载电流。
增大而下降。为减少空载损耗，改进设计结构的方向是采用
优质铁磁材料：优质硅钢片、激光化硅钢片或应用非晶态合
金。 10.06.2020
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空载时的电动势方程、等效电路和相量图
一、电动势平衡方程和变比
1.电动势平衡方程
1.1一次侧电动势平衡方程
U1=-E1-E1δ+I0R1=-E1+I0R1+jI0X1=-E1+Z1I0
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空载电流和空载损耗
一、空载电流 作用与组成
空载电流I0包含两个分量，一个是励磁分量I0a，作用是建 立磁场，另一个是铁损耗分量I0r，主要作用是供铁损耗。
性质：由于空载电流的无功分量远大于有功分量，所以空 载电流主要是感性无功性质——也称励磁电流；
大小：与电源电压和频率、线圈匝数、磁路材质及几何尺寸 有关，用空载电流百分数I0%来表示：
E1=4.44fN1BmS×10-4
E2=4.44fN2BmS×10-4
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在主磁通的作用下，两侧的线圈分别产生感应电 势，电势的大小与匝数成正比，K为变压器变比。
变压器电流之比与一、二次绕组的匝数成反比，即
变压器匝数多的一侧电流小，匝数少的一侧电流大。变 压器的原、副线圈匝数不同，起到了变压器作用。
1）性质上：Φm与 I0 成非线性关系； ΦL1 与 I0 成线性关系；
2）数量上： Φm占99%以上， ΦL1仅占1%以下； 3）作用上： 起传递能量的作用， 起漏抗压降作用。
各电磁量参考方向的规定
一次侧遵循电动机惯例，二次侧遵循发电机惯例。
磁通与产生它的电流之间符合右手螺旋定则；电动势与感应 它的磁通之间符合右手螺旋定则。
对三相变压器，变比为一、二次侧的相电动势之比，近似
为额定相电压之比，具体为
Y，d接线 k U1N 3 U2N
D，y接线 k 3 U 1N U2N
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空载时的等效电路和相量图
等效电路
基于E1δ=-jI0X1δ表示法，Φ感应的电动势E1也用电抗压降 表示，由于Φ在铁心引起铁损PTE，所以还要引入一个电 阻Rm,用I20Rm等效PTE,即
E1=I0(Rm+jXm)
一次侧的电动势平衡方程为
U1=-E1+I0Z1
=I0(Rm+jXm+I0(R1+j X1)
空载时等效电路为
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Rm,Xm,Zm励磁电阻、励磁电抗、励磁阻抗。由于磁路具有饱 和特性所以 ZmR不m是j常Xm数，随磁路饱和程度增大而减小。
1000000/1000变压器投入运行。
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世界上第一台闭合铁心变压 器
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我国第一台交流1000kV变压器
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一、变压器基本工作原理
变压器是一种静止电器,它通过线圈间的电 磁感应,将一种电压等级的交流电能转换成同频 率的另一种电压等级的交流电能.
变压器是利用电磁感应原理工作，它是由 相互绝缘且匝数不等的两个绕组（构成电路）， 套装在有良好导磁性能材料叠成的铁心上(构成 磁路），两绕组之间只有磁的耦合而没有电的 联系。